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«Con la obligación de depurar mejor, se han creado nuevas oportunidades para generar valor de los subproductos de las EDAR»

Frank Rogalla, director de I+D+i de FCC Aqualia La fructífera relación que desde hace ya varios años mantenemos en el Centro Tecnológico CETIM con Aqualia (Grupo FCC) colaborando como socios en diversos proyectos europeos ha dado un paso más con la adjudicación del LIFE ULISES, con ambas entidades en el consorcio. El objetivo de esta investigación es la transformación de las plantas de tratamiento de aguas residuales en un nuevo modelo de biorrefinería urbana, centrándose en su autosuficiencia energética y la valorización completa de los residuos. Hablamos con el director de I+D+i de FCC Aqualia, Frank Rogalla.

 

¿Por qué se califica a las depuradoras como las nuevas biofactorías del S. XXI? ¿A qué se debe tanto potencial?

Las aguas residuales contienen elementos vitales, como nutrientes y materia orgánica, que se pueden extraer como productos. El contenido de materia orgánica puede generar energía suficiente para superar la necesidad en la depuración. Y los nutrientes son valiosos, porque nitrógeno se genera en las fábricas de fertilizantes con mucho aporte de energía (entre 10 y 15 kwh/kg N) y el fósforo es un mineral con reservas limitadas, concentradas en pocos países. Después del proceso de depuración, estos nutrientes pueden ser también ingredientes de crecimiento de biomasa selectiva, que a su vez puede aportar energía o materia prima de otros procesos.

 

¿Por qué motivo no se estaba explotando esta “riqueza” hasta ahora? ¿Cuál ha sido el detonante para que aguas residuales, lodos y otros subproductos se conviertan en nuevas materias primas?

El agua residual no se ha valorado anteriormente porque no había incentivos, legales o financieros. Con la obligación de depurar mejor, impulsado por directivas europeas, y el incremento de los precios de materias primas se han creado nuevas oportunidades de generar valor de los subproductos. Esta tendencia es apoyada por las políticas ambientales europeas, y las presiones políticas de reducción de huella de carbono, que se transforman en nuevos conceptos de economía circular generados por la preocupación del cambio climático.

 

El sistema actual de tratamiento de aguas residuales demanda un alto consumo de energía que puede comprender hasta 40% de los costes operativos totales de una EDAR. Una situación paradójica ya que las aguas residuales tienen un gran potencial de producción de bioenergía. Desde Aqualia, en ¿qué líneas de I+D+i están trabajando para lograr que las EDARs sean energéticamente autosuficiente?

En Aqualia hemos identificado que la mayor factura que pagamos como operador es la electricidad, y al mismo tiempo sabemos que la energía contenida en el agua residual debería cubrir las necesidades del propio tratamiento. Una EDAR optimizada debería ser autosuficiente.

Entonces, con el apoyo de Centros Tecnológicos, universidades y proveedores de un lado, hemos trabajado en la optimización de las plantas existentes, minimizando el consumo de energía con sistemas de control, y añadiendo conceptos novedosos de procesos como Anammox. Del otro lado, hemos reconsiderado los procesos, adaptando tratamientos anaeróbicos como UASB y AnMBR para aprovechar de la temperatura y concentración más favorable en algunos efluentes en nuestras geografías. Y también hemos adaptado soluciones radicalmente diferentes como el cultivo de algas para sustituir los procesos convencionales, que permiten evitar cualquier consumo de electricidad, y evitan de producir residuos indeseables como fangos, y al contrario generan energía y bioproductos como fertilizantes o plásticos.

 

En su opinión, ¿qué papel juega la tecnología y la innovación en esta transformación de las estaciones de depuración de aguas residuales en biofactorías?

 

La depuración se basa en tecnologías y procesos muy antiguos, como el fango activado, inventado antes de la Primera Guerra Mundial. En las últimas décadas se ha acelerado el conocimiento de biotecnología y de control de procesos, y al mismo tiempo hay presiones nuevas de políticas ambientales y de coste de energía. Este conjunto de factores favorables y exigencias externas genera una gran necesidad y oportunidad de aplicar soluciones novedosas, y potencia la aplicación de nuevas tecnologías y de la innovación, ya que el retorno es rápido y el riesgo limitado – continuando con el convencional tiene un riesgo mayor y un coste superior que de cambiar de rumbo.

 

Durante los próximos 3 años van a liderar el proyecto LIFE ULISES que les acaba de conceder la Comisión Europea y en el que integran equipo con CETIM. ¿En qué consiste este proyecto?

LIFE Ulises responde a la necesidad de equipar los pequeños núcleos urbanos con depuración sostenible, ya que el consumo energético de las soluciones convencionales se incrementa de manera exponencial inversamente proporcional al tamaño y la gestión de residuos de manera descentralizado es más complejo. LIFE Ulises va a evaluar y optimizar todas las alternativas de tecnologías adaptadas a instalaciones de menor tamaño, con la idea que se pueden reutilizar aguas, recursos y energía de manera más fácil quedando se cerca del usuario.

Nuestra colaboración con CETIM comenzó en 2016, y desde entonces, hemos preparado varias propuestas europeas, en los Programas H2020 y LIFE. Actualmente, trabajamos conjuntamente en LIFE Ulises, donde CETIM, especializado en tecnologías de tratamiento de aguas y economía circular, llevará a cabo la recuperación de nutrientes a través de tecnologías de hidrólisis enzimática y membranas.

Además, fruto de la colaboración y el esfuerzo conjunto de estos años, ha sido seleccionado para financiación un nuevo proyecto H2020, REWAISE – Resilient WAter Innovation for Smart Economy.

 

¿LIFE ULISES permitirá transformar las EDARs en instalaciones sostenibles y autosuficientes que generan recursos, siendo ellas mismas su única fuente de alimentación?

La idea es que las pequeñas EDAR que son el enfoque de LIFE ULISES sean autosuficientes y controlables a distancia, tal vez como pequeñas lavadoras automáticas. También se integran en el proyecto muchas soluciones más verdes que se apoyan en procesos naturales y “biomimicry”, evitando el consumo de energía externa y la producción de residuos indeseables.

 

¿Cómo se controlará la calidad de los nuevos recursos y que sean seguros para su uso en la agricultura y, por ende, para el consumo humano?

El control de calidad es muy importante cuando se reutilizan agua y recursos, y trabajamos con los proveedores de sensores y sistemas de control para aprovechar de las nuevas tecnologías de supervisión, y con las empresas de fertilizantes para adaptar nos a las especificaciones de los distribuidores y usuarios.

 

¿Cuáles serían los pasos para transferir el proyecto al mercado y escalar los resultados a otras depuradoras para aplicación general y aprovechamiento por parte de la población? Sería un gran salto medioambientalmente hablando.

 

El proyecto LIFE Ulises se coloca en la misma línea de otras iniciativas, como el proyecto europeo H2020 Run4Life que se enfoca en la recuperación descentralizada de recursos. El principal objetivo es abolir el concepto tradicional de depuradoras, y algunos socios nuestros ya construyen nuevas manzanas urbanas como en Ghent (Bélgica) o Helsingborg (Suecia), donde se aprovechan los recursos en los edificios. También en Japón, en muchos edificios se reutiliza el agua residual para los inodoros, y lo estamos evaluando en la Zona Franca de Vigo. La principal incógnita es el tamaño crítico para que sean económicas y socialmente viables las nuevas maneras de gestionar los recursos y aguas recuperadas.

 

Para Aqualia, el aprovechamiento de los recursos de las EDARs es fundamental en la gestión integral del ciclo del agua ¿Por qué?

El objetivo principal de Aqualia es ser una empresa responsable, comprometida con los ODS de la ONU, contribuyendo con nuestros servicios a las ciudades sostenibles, la producción responsable y un agua y una vida saludable. Nuevas maneras de gestionar aguas y recursos, evitando contaminar las aguas limpias con aguas negras, ahorrarán mucho gasto en transporte y bombeo, y favorecerá de transformar la materia orgánica concentrada en energía.

 

¿Qué otras soluciones innovadoras han puesto en marcha en Aqualia para dar respuesta a la escasez de recursos?

Adicionalmente al reposicionamiento del agua residual como recurso, utilizando tecnologías naturales y control avanzado en soluciones descentralizadas, estamos trabajando en todo el ciclo integral del agua para reducir el consumo de recursos y de energía, midiendo y reduciendo la huella de carbono con auditorias sistemáticas. También en desalación estamos cambiando el paradigma, reduciendo en un factor 10 el consumo de energía con el proyecto H2020 Mides (Microbial desalination), y empezando otro proyecto europeo de recuperación de minerales de las salmueras.

 

 

 

EN DETALLE
Aqualia es un  empresa de gestión del integral del ciclo del agua, controlando todas las fases desde el abastecimiento del agua potable hasta el saneamiento de las residuales. Está participada por el grupo de servicios FCC (51%) y por el fondo ético australiano IFM Investors (49%). Según el último ranking de Global Water Intelligence (agosto de 2019), está considerada la cuarta empresa de agua de Europa por población servida y se encuentra entre las diez primeras del mundo, según el último ranking de Global Water Intelligence (agosto de 2019). En la actualidad presta servicio a más de 25 millones de usuarios en 1.100 municipios de 18 países.